george_rooke (![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png)
george_rooke) wrote2013-09-06 10:58 pm
george_rooke) wrote2013-09-06 10:58 pm
Entry tags:
Немного физики
Тут меня спрашивали по поводу "Эндимиона" - а что собственно дал отказ от погонных и ретирадных пушек? Ну ведь всего-то 4-6 орудий, не такая и большая масса...
Тут нам придется вспомнить всем известный закон сиракузского товарища греческого происхождения Архимеда, который гласит, что на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Эта выталкивающая сила называется силой Архимеда и равна произведению плотности жидкости (в нашем случае морская вода, то есть постоянная составляющая), постоянному коэффициенту (9.8) и объема тела. В свою очередь объем – есть отношение массы корабля к плотности материала, из которого он сделан (в нашем случае это плотность дерева). В качестве погонных или ретирадных орудий на фрегатах чаще всего использовались 18-фунтовые длинные пушки или 12-фунтовые длинные пушки (2.06 тонн или 1.72 тонны соответственно). Соответственно даже снятие четырех-шести 12-фунтовых пушек дает выигрыш в 7-10 тонн веса, что эквивалентно сэкономленным 7-10 кубическим метрам объема корпуса (или облегчению нагрузки на него в конкретном месте именно на такое значение), которые можно пустить на облегчение конструкции или укрепление поперечных продольных связей киля, шпангоутов и обшивки. Таким образом, отказ от ретирадных и погонных орудий разгружал нос и корму судна, избавляя от пресловутого «эффекта банана» (или по крайней мере уменьшая его) и давал необходимую прочность в тех местах, где находились множество стыков и соединений корпуса.
На всякий случай напомню, что имеется ввиду под "эффектом банана". Дело в том, что задача размещения большой батареи на одной закрытой палубе привела к увеличению длины фрегата, что в свою очередь не лучшим образом сказалось на корпусе корабля. Дело в том, что на таком корабле киль берется длиннее, и соответственно на нос и корму килевой балки приходится увеличенная масса. Если же вспомнить, что предлагалось ставить орудия линкорного калибра – давление масс должно было быть еще более значительным. Со временем в районе носа и кормы киль прогибается, и принимает форму банана, в свою очередь поперечные связи корпуса ослабляются и верхняя палуба испытывает растягивающую нагрузку. Конечно, если бы такой фрегат имел несколько палуб (то есть несколько фиксаций на разных уровнях высоты своего «скелета» в виде шпангоутов) – киль бы деформировался гораздо меньше, но это сразу бы увеличивало высоту борта корабля – и соответственно паразитную парусность самого корпуса.
В общем, если мы строим двух- или более дечник - мы помогаем с помощью палуб (которые по сути являются дополнительными горизонтальными каркасами) килю распределить и выдержать вес полезного груза без деформации этого самого киля, если же мы строим однодечник - нам придется либо усиливать киль, либо неизбежно получать его деформацию. Кроме того - корабль с несколькими палубами можно сделать короче, что увеличит продольную крепость киля, размещая же большое количество батарей на одном деке - мы как бы растягиваем корабль, киль становится длиннее,и деформация его в продольной плоскости увеличивается.
Как-то так. Надеюсь - более-менее понятно.
Тут нам придется вспомнить всем известный закон сиракузского товарища греческого происхождения Архимеда, который гласит, что на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Эта выталкивающая сила называется силой Архимеда и равна произведению плотности жидкости (в нашем случае морская вода, то есть постоянная составляющая), постоянному коэффициенту (9.8) и объема тела. В свою очередь объем – есть отношение массы корабля к плотности материала, из которого он сделан (в нашем случае это плотность дерева). В качестве погонных или ретирадных орудий на фрегатах чаще всего использовались 18-фунтовые длинные пушки или 12-фунтовые длинные пушки (2.06 тонн или 1.72 тонны соответственно). Соответственно даже снятие четырех-шести 12-фунтовых пушек дает выигрыш в 7-10 тонн веса, что эквивалентно сэкономленным 7-10 кубическим метрам объема корпуса (или облегчению нагрузки на него в конкретном месте именно на такое значение), которые можно пустить на облегчение конструкции или укрепление поперечных продольных связей киля, шпангоутов и обшивки. Таким образом, отказ от ретирадных и погонных орудий разгружал нос и корму судна, избавляя от пресловутого «эффекта банана» (или по крайней мере уменьшая его) и давал необходимую прочность в тех местах, где находились множество стыков и соединений корпуса.
На всякий случай напомню, что имеется ввиду под "эффектом банана". Дело в том, что задача размещения большой батареи на одной закрытой палубе привела к увеличению длины фрегата, что в свою очередь не лучшим образом сказалось на корпусе корабля. Дело в том, что на таком корабле киль берется длиннее, и соответственно на нос и корму килевой балки приходится увеличенная масса. Если же вспомнить, что предлагалось ставить орудия линкорного калибра – давление масс должно было быть еще более значительным. Со временем в районе носа и кормы киль прогибается, и принимает форму банана, в свою очередь поперечные связи корпуса ослабляются и верхняя палуба испытывает растягивающую нагрузку. Конечно, если бы такой фрегат имел несколько палуб (то есть несколько фиксаций на разных уровнях высоты своего «скелета» в виде шпангоутов) – киль бы деформировался гораздо меньше, но это сразу бы увеличивало высоту борта корабля – и соответственно паразитную парусность самого корпуса.
В общем, если мы строим двух- или более дечник - мы помогаем с помощью палуб (которые по сути являются дополнительными горизонтальными каркасами) килю распределить и выдержать вес полезного груза без деформации этого самого киля, если же мы строим однодечник - нам придется либо усиливать киль, либо неизбежно получать его деформацию. Кроме того - корабль с несколькими палубами можно сделать короче, что увеличит продольную крепость киля, размещая же большое количество батарей на одном деке - мы как бы растягиваем корабль, киль становится длиннее,и деформация его в продольной плоскости увеличивается.
Как-то так. Надеюсь - более-менее понятно.
no subject
no subject
no subject
no subject
Что-то я не понял.
Если корабль железный его объем грубо в 8 раз меньше деревянного?
Они что, сплошняком железные или деревянные? Тогда железный будет плавать как топор.
no subject
no subject
no subject
Это проблема решается при помощи увеличения числа параллельных килю продольных связей - стрингеров. Но попрошу заметить - она решается на стадии планирования постройки судна т.е. изначально кораблестроитель должен знать какие нагрузки и в каких именно местах будет испытывать его творение. Так что, скорее всего, это про*б на стадии проекта.
no subject